MÔN học CÔNG NGHỆ sản XUẤT ĐƯỜNG BÁNH kẹo đề tài 36 CHẤT NHŨ hóa TRONG sản XUẤT BÁNH

Chất nhũ hóa được sử dụng nhằm tạo ra sự ổn định của hệ keo phân tán trong pha liên tụcbằng cách hình thành một bề mặt điện tích trên nó.. - Hoặc cho thêm các chất cao phân tử hòa tan đư

MỤC LỤC

Phần 1 MỞ ĐẦU 4

2.1 Tổng quan: 5

2.1.1 Khái niệm chất nhũ hóa 5

2.1.2 Khả năng nhũ hóa 5

2.2 Một số chất nhũ hóa sử dụng trong sản xuất bánh 6

2.2.1 PECTIN 6

2.2.1.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của pectin 6

2.2.1.2 Phương pháp sản xuất Pectin 7

2.2.2 GELATIN 8

2.2.2.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của gelatin 8

2.2.2.2 Phương pháp sản xuất Gelatin 9

2.2.3 LECITHIN 9

2.2.3.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của lecithin 9

2.2.3.2 Phương pháp sản xuất Lecithin 10

2.2.4 GUAR GUM 13

2.2.4.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của guar gum 13

2.2.4.2 Phương pháp sản xuất guar gum 13

2.2.5 XANTHAN GUM 13

2.2.5.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của xanthan gum 13

2.2.5.2 Phương pháp sản xuất Xanthan gum 14

2.2.6 CARRAGEENAN 14

2.2.6.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của carrageenan 14

2.2.6.2 Phương pháp sản xuất Carrageenan 15

2.2.7 ALGINATE 17

2.2.7.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của alginate 17

2.2.7.2 Phương pháp sản xuất alginate 18

2.2.8 MONO- DIGLYCERIDE 20

2.2.8.1 Ứng dụng của mono-diglyceride 20

2.2.8.2 Phương pháp sản xuất monoglycerid và diglycerid 20

2.2.9 GUM ARABIC 20 2.2.9.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của gum arabic 20 Phần 3 KẾT LUẬN 22

Phần 1 MỞ ĐẦU

Phụ gia thực phẩm là chất được chủ định đưa vào thực phẩm trong quá trình sản xuất, có

hoặc không có giá trị dinh dưỡng, nhằm giữ hoặc cải thiện đặc tính của thực phẩm

Ngày nay, do sự phát triển của ngành công nghệ hoá học, việc sử dụng các chất phụ giathực phẩm ngày càng trở nên phổ biến, đa dạng và hoàn thiện hơn Sử dụng chất phụ gia thựcphẩm trở thành một vấn đề quan trọng và hết sức cần thiết

Trong quá trình chế biến sản phẩm, có nhiều hiện tượng xảy ra không như ý muốn , làmảnh hưởng đến giá trị cảm quan và chất lượng sản phẩm như biến đổi màu, mùi, vị, biến đổi cấutrúc Ví dụ về biến đổi cấu trúc điển hình như là hiện tượng phân lớp của chất lỏng trong sảnphẩm Để hạn chế các hiện tượng này, ta sử dụng phụ gia tạo nhũ Sau đây em nghiên cứu vềmột số đặc điểm, ứng dụng và phương pháp sản xuất của một số loại phụ gia tạo nhũ

Phần 2 NỘI DUNG

2.1 Tổng quan:

2.1.1 Khái niệm chất nhũ hóa

Chất tạo nhũ hay chất nhũ hóa là chất hoạt động bề mặt, trong phân tử có nhóm háo nước

và nhóm kị nước Hiện tượng tách pha là hiện tượng không mong muốn trong sản xuất thựcphẩm Do đó, ta cần sử dụng phụ gia làm bền hệ nhũ tương để tránh hiện tượng tách lớp

Chất tạo nhũ là chất làm giảm sức căng bề mặt của các pha trong hệ và từ đó duy trì được

sự ổn định cấu trúc của hệ nhũ tương Trong cấu trúc phân tử của chất nhũ hóa có cả phần háonước và phần háo béo

Chất nhũ hóa được sử dụng nhằm tạo ra sự ổn định của hệ keo phân tán trong pha liên tụcbằng cách hình thành một bề mặt điện tích trên nó Đồng thời nó còn làm giảm sức căng bề mặtcủa các giọt phân tán từ đó giảm được năng lượng hình thành các giọt trong hệ

* Chất nhũ hóa được chưa làm 2 loại:

- Các ester một phần của các acid béo và các polyol hoặc acid hữu cơ

Tính bền vững của nhũ tương phụ thuộc vào:

Nhũ tương là hệ không bền nhiệt động Các giọt có khuynh hướng hợp giọt với nhau đểtạo ra giọt lớn hơn, cuối cùng phân thành hai lớp, tách ra và không nhũ tương nữa Để làm chonhũ tương bền người ta sử dụng các chất khử nhũ hóa:

- Cho các chất điện ly vô cơ vào để làm cho các giọt tích điện và đẩy nhau;

- Hoặc thêm các chất hoạt động bề mặt có cấu trúc lưỡng cực để chúng hướng 2cực háo nước và ưa béo của chúng vào 2 phía của bề mặtliên pha dầu/nước do đólàm giảm được sức căng bề mặt giữa 2 pha

- Hoặc cho thêm các chất cao phân tử hòa tan được trong pha liên tục nhưpolysaccharide để làm tăng độ nhớt của pha liên tục

Giáo trình Hóa sinh công nghiệp

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH

Trong quy trình sản xuất bánh trên chất nhũ hóa được thêm vào giai đoạn nhào trộn, đểgóp phần cải tiện cấu trúc,tăng chất lượng bột nhào làm tăng chất lượng sản phẩm, đảm bảo yêucầu công nghệ

Một số chất nhũ hóa thường được sử dụng trong sản xuất bánh như:pectin, lecithin,carragenan, guar gum, xanthangum, alginate,mono-diglyceride, gum arabic…đề góp phần tạocho bánh có những đặc tính riêng như xốp,mềm…

NGUYÊN LIỆUĐỊNH LƯỢNG

NHÀO TRỘN

NƯỚNGTẠO HÌNH

DUNG DỊCH NHŨTƯƠNG

LÀM NGUỘIBAO GÓISẢN PHẨM

2.2 Một số chất nhũ hóa sử dụng trong sản xuất bánh.

2.2.1 PECTIN

2.2.1.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của pectin

Pectin là polycaccharide có nhiều trong quả, củ hoặc thân cây, là thành phần tham gia xâydựng cấu trúc tế bào thực vật Trong thực vật pectin tồn tại dưới 2 dạng: protopectin(không tan,

có mặt chủ yếu ở thành tế bào), pectin hòa tan.Dưới tác dụng của acid, enzyme protopectinazahoặc khi gia nhiệt thì protopectin chuyển thành pectin

Pectin là hợp chất cao phân tử polygalactoronic (C6H10O7)n có đơn phân tử làgalactoronic và rượu metylic Tuỳ theo số phân tử của axit galacturonic mà tạo nên chiều dài củaphân tử pectin Trọng lượng phân tử từ 20.000 - 200.000 đvCTuỳ thuộc vào số lượng của gốcmetyl -CH3 có trong phân tử pectin được chia thành 2 nhóm metoxy thấp và metocxy cao Pectin

có khả năng keo hoá Khả năng này phụ thuộc vào khối lượng phân tử của nó và mức độ metoxylhoá

Hình 1:PECTINNgười ta thu được pectin từ thực vật như táo, chanh, cam, củ cải đường, đài hoa hướngdương

Pectin được ứng dụng trong công nghệ sản xuất bánh, kẹo, mứt.Để tạo gel cần đảm bảomôi trường có đường saccharose với tỷ lệ 58-75%(bão hòa) và pH khoảng 2,8-3,5(dùng acidcitric để điều chỉnh pH) Trong các sản phẩm có hàm lượng đường thấp, thường bổ sung thêm

Ca2+ Pectin còn được dùng làm chất làm đặc trong sản xuất sữa chua, yoghurt và kem…Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu ở những loại thực phẩm cần có hình dạng thật

tự nhiên

Pectin có khả năng tạo gel nhanh, tạo cấu trúc

Pectin có vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bánh Nó có vai trò chốnglại sự biến tính và biến dạng của các thành phần trong quá trình nướng Pectin được ứng dụngmột cách phong phú bởi vì nó có thể làm quá trình hoàn thiện được đảm bảo Ngoài ra nó cònlàm bề mặt láng bóng hơn

2.2.1.2 Phương pháp sản xuất Pectin

Phương pháp sản xuất pectin trong công nghiệp

Pectin là một sản phẩm cacbohydrat được thu nhận từ dịch chiết của những nguyên liệuthực vật, thường là táo hay quả có múi

●Quy trình sản xuất pectin:

Nguyên liệu, rửa:rửa và sấy để có thể vận chuyển và bảo quản mà không bị hư hỏng Xay nhỏ:Nguyên liệu được cho qua máy nghiền thô để xay nhỏ, xay càng nhỏ càng nhỏcàng dễ thủy phân

Thủy phân:Dung dịch sau khi xay nhỏ đem đi thủy phân bằng dung dịch acid citric khan

ở nhiệt độ 90 – 950C trong thời gian 45 phút với tỉ lệ thích hợp

Lọc, cô đặc: để chiết pectin ta tiến hành tách chất rắn còn lại ra và lọc dung dịch, cô đặcbằng cách loại nước.Dung dich sau khi cô đặc đến độ khô 10% Hỗn hợp được chà trên máy chà

có lỗ rây chế phẩm này sử dụng ngay không quá 2h Bảo quản ở dạng dung dịch

Kết tủa, rửa sạch, sấy khô

Chất kết tủa được tách ra để loại các tạp chất và sấy.Sau đó rửa lại và đem đi sấy

Bảo quản:nhiệt độ không quá300C, độ ẩm không khí 85% bảo quản bằng bao PE, PP, lọthủy tinh không hút ẩm, thời gian bảo quản 6 – 7 tháng

http://s4.zetaboards.com/BioFood_Tech/topic/9128037và hóa sinh thực phẩm

2.2.2 GELATIN

2.2.2.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của gelatin

Gelatin là các polypeptid cao phân tử dẫn xuất từ collagen, collagen là thành phần proteinchính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật Cấu tạo là một chuỗi acid amin gồm 3acid amin chủ yếu là glycine, proline và hydroproline Trong phân tử gelatin, các acid amin liênkết với nhau tạo chuỗi xoắn ốc có khả năng giữ nước Phân tử lượng của gelatin khoảng vàinghìn đến vài trăm nghìn đơn vị Carbon.Thành phần acid amin có trong gelatin là: Aspartic acid(6%), Arginine (8%), Alanine (9%), Glutamic acid (10%), Proline và Hydroproline (25%),Glycine (27%), các acid amin khác (10%)

Hình 2 : GELATIN

Công nghệ bánh kẹo năng lượng thấp: do có năng lượng thấp 14,7 KJ/g nên được nghiêncứu ứng dụng trong sản xuất thực phẩm có giá trị năng lượng thấp.

Trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo: chứa từ 6-9% gelatin, gelatin dùng làm chất tạokết cấu trong sản xuất bánh kẹo không chứa đường, chất béo

Trong gelatin giữ vai trò:tạo gel, tạo và làm bền bọt, gelatin có khả năng gắn kết, giữ ẩm

do đó kéo dài thời gian bảo quản, khả năng nhũ hóa, chất ổn định: tạo độ bền cơ học cần thiếttránh biến dạng sản phẩm

Vai trò của gelatin trong thực phẩm: Có mùi và vị trung gian, có khả năng tạo mối liênkết tốt với nước,tạo và giữ bọt,điều chỉnh độ nhớt, bền vững với các quá trình xử lý nhiệt tạo cấutrúc mềm mại cho sản phẩm, điều chỉnh độ nhớt hỗn hợp, làm bền hệ nhũ tương

* Ưu điểm khi sử dụng gelatin:Nâng cao thời gian bảo quản cho sản phẩm.Quá trình sửdụng dễ dàng, khả năng tạo tủa nhanh, không làm biến màu đặc trưng sản phẩm, tạo cấu trúcthông qua khả năng tạo gel và khả năng nhũ hóa

2.2.2.2 Phương pháp sản xuất Gelatin

Các quá trình sản xuất gelatin

Gelatin được sản xuất từ rất nhiều nguồn: chiết từ xương động vật đã được khử khoáng(ossein), da lợn, da bò, da cá…

Đầu tiên là tiền xử lý nguyên liệu thô Nếu nguyên liệu ban đầu là xương thì chúng phảiđược tách bỏ Ca và các loại muối khoáng, sử dụng nước nóng hoặc một số loaị dung dịch có khảnăng hoà tan muối khoáng Nếu nguyên liệu thô ban đầu sử dụng là da của trâu, lợn, bò… thì cầnphải giảm kích thước nguyên liệu, rửa sạch, tẩy lông… để da sạch chuẩn bị cho quá trình chiết

Có 2 phương pháp tương ứng với 2 quy trình tiền xử lý cơ bản để xử lý da trước khi chiếtgelatin: xử lý bằng axit, xử lý kiềm

●Quy trình tiền xử lý bằng axit

Quy trình này sử dụng nguồn nguyên liệu chủ yếu là da lợn, và da cá đôi khi có sử dụngxương động vật Cơ sở của phương pháp này là collagen được axit hoá tới pH=4 trong môitrường axit loãng trong thời gian từ 8-30h (thường 18 đến 24 giờ) tuỳ thuộc vào kích thước và độdày của nguyên liệu Sau khi xử lý, nguyên liệu được loại axit bằng cách rửa nhiều lần bằngnước sạch cho đến khi khi trung hòa

Sản phẩm tạo thành được gọi là gelatin loại A

●Quy trình kiềm

Quy trình kiềm được sử dụng đối với các loại da bò, trâu, Thuỷ phân kiềm các chuỗinhánh asparafine và glutamine thành axit glutamic và axit aspartic tương đối nhanh, đồng thờiquá trình này loại bỏ một phần tạp chất Dung dịch nước vôi 1-2% được sử dụng để xử lý da Dađược ngâm trong các thùng chứa nước vôi , được thực hiện trong thiết bị khuấy trộn gián đoạn.Sau khi quá trình này kết thúc, nguyên liệu sẽ được mang rửa sạch kiềm, ngâm axit và chiết lấygelatin bằng nước nóng

Sản phẩm tạo thành được gọi là gelatin loại B

nóng, hoặc sấy phun Công đoạn cuối cùng là nghiền, trộn, theo yêu cầu sử dụng, đóng gói sảnphẩm

http://s4.zetaboards.com/BioFood_Tech/topic/9128037

2.2.3 LECITHIN

2.2.3.1 Cấu tạo, thành phần và ứng dụng của lecithin

Lecithin là một phospholipid,tham gia vào thành phần cấu tạo màng tế bào, có tính tạonhũ và làm bền hệ nhũ tương, là chất tạo nhũ sử dụng phổ biến nhất trong công nghệ chế biếnthực phẩm Lecithin thường có ít ở các thực phẩm khác, nó tham gia vào thành phần các tế bào

và dịch thể của tổ chức đặc biệt là tổ chức não Lecithin có tác dụng dưỡng não, làm tăng trí nhớ,dùng cho bệnh nhân cao tuổi, lú lẫn, làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu Ngoài trứnglecithin còn có trong các loại hạt như hạt hướng dương, hạt dầu cải, bắp và bông.Lecithin là mộtphospholipid có tính hoạt động bề mặt, làm bền hệ nhũ tương Lecithin là nhân tố phân tán manglại độ nhớt mong muốn trong giai đoạn đảo trộn và đổ khuôn Nó có ảnh hưởng đến quá trình tạotinh thể chất béo, chống lại hiện tượng nở hoa trên bề mặt sản phẩm , ảnh hưởng đến bề mặt lángbóng của chocolate và giữ cho nó có vị ngọt ngào trong một thời gian dài Lecithin thường đượclấy từ các chất béo trong đậu tương

Lecithin được chiết xuất từ hạt đậu tương Nó cung cấp cho cơ thể cholin và inositol.Lecithin của lòng đỏ trứng tham gia ổn định nhũ của dầu trong nước Người ta còn sử dụng dạnglecithin đã được hydroxyl hóa để tăng tính tan của chúng

Lecithin được sử dụng rộng rãi như một chất nhũ hóa ,một phần hydro hóa dầu đậu tương

đã được sử dụng trong sản xuất đồ ăn nhẹ, bánh, dầu trộn salad và các loại thực phẩm khác.Lecithin là chất béo có tính háo nước và hoạt tính bề mặt cao nên nhũ hóa tốt hơn giúp chogluten đàn hồi hơn, làm tăng chất lượng bột nhào và bánh nướng

2.2.3.2 Phương pháp sản xuất Lecithin

Quy trình sản xuất bột lecithin

Giải thích quy trình

 Làm sạch

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình đập trứng Quá trình này giúp loại bỏ các tạp chất bámdính và các vi sinh vật trên bề mặt vỏ trứng

Các biến đổi của nguyên liệu :

•Hoá lý: Hàm ẩm vỏ trứng tăng lên đôi chút, không ảnh hưởng đến các thành phần củatrứng bên trong

•Vật lý: Do nhiệt độ nước rửa khoảng 680C, thời gian tiếp xúc khoảng 1 phút nên nhiệt độ

bề mặt vỏ trứng tăng lên nhưng không ảnh hưởng đến chất lượng trứng bên trong

•Sinh học: Phần lớn các vi sinh vật trên bề mặt vỏ trứng bị rửa trôi

 Tách vỏ trứng và phân riêng lòng đỏ:

Mục đích : lấy lòng đỏ, loại bỏ vỏ và lòng trắng

Các biến đổi của nguyên liệu:

•Hoá học: oxy không khí có thể tiếp xúc với các thành phần của lòng trắng và lòng đỏ, cóthể gây ra các phản ứng oxy hoá chất béo

•Vật lý: dưới tác động cơ học trứng vỡ, khi trứng vỡ có thể xảy ra sự phá vỡ cấu trúcmàng lòng đỏ làm lòng đỏ khuếch tán vào trong lòng trắng

•Sinh học và hoá sinh: do quá trình đập và tách lòng đỏ là một quá trình hở nên các visinh vật từ không khí có thể nhiễm vào lòng đỏ Các phản ứng hóa sinh vẫn diễn ra do cácenzyme vẫn còn hoạt động

 Quá trình lọc:

Mục đích công nghệ: loại bỏ các tạp chất

Các biến đổi của nguyên liệu:

Các vỏ trứng nhỏ được tách ra khỏi dịch lòng đỏ Dịch lòng đỏ được bơm qua màng lọc,dưới áp suất của bơm, dịch lòng đỏ đi qua các lỗ nhỏ của màng lọc làm cho hệ nhũ tương đồngnhất hơn

 Làm lạnh:

Mục đích công nghệ: Lòng đỏ trứng cần được làm lạnh và duy trì nhiệt độ ở 400C để hạnchế các biến đổi gây hư hỏng và sự phát triển của vi sinh vật

Biến đổi nguyên liệu

•Vật lý: nhiệt độ của nguyên liệu giảm xuống, độ nhớt tăng

•Hóa học: trong quá trình làm lạnh tốc độ các phản ứng hóa học sẽ chậm dần

•Hóa sinh: hoạt tính enzyme giảm dần, các phản ứng oxy hóa do enzyme có thể diễn ra làmsẫmmàu dịch lòng đỏ trứng Ngoài ra thủy phân chất béo cũng có thể xảy ra làm thúc đẩy quá trìnhoxy hóa chất béo, tạo mùi ôi cho nguyên liệu

•Hóa lý: chất béo có thể bị kết tinh

•Sinh học: vi sinh vật bị ức chế

 Phối trộn:

Mục đích công nghệ: Dịch lòng đỏ trứng khi được phối trộn với dầu làm tăng hàm lượngchất béo trong nguyên liệu

Biến đổi nguyên liệu

•Vật lý: khối lượng nguyên liệu, độ nhớt tăng lên, tỷ trọng giảm

•Hóa học: có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa chất béo, vitamin, phản ứng thủy phân chấtbéo

•Sinh học, hóa sinh: các phản ứng hóa sinh tăng lên

•Hóa lý: Xảy ra sự truyền khối trong hỗn hợp phối trộn Một số thành phần trong nguyênliệu sẽ được trích vào pha dầu

 Đồng hóa:

Mục đích công nghệ: Quá trình đồng hóa sẽ chuyển hệ nhũ tương dầu trong nước thành

hệ nhũ tương nước trong dầu

Biến đổi nguyên liệu

•Vật lý: nhiệt độ nguyên liệu tăng lên, kích thước các hạt pha phân tán nhỏ hơn, độ nhớthỗn hợp giảm

•Hóa học: các phản ứng phi enzyme có thể diễn ra làm ảnh hưởng đến chất lượng sảnphẩm

•Hóa lý: quá trình đồng hóa làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa pha phân tán và liêntục trong hệ nhũ tương